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O que aconteceu à antiga atmosfera de Marte? Novo estudo elimina uma hipótese

Esta imagem combina informação de dois instrumentos numa sonda da NASA para mapear a cores a composição do solo da região de Nili Fossae em Marte. Os depósitos ricos em carbonatos (verde) contêm parte do carbono presente no dióxido de carbono da atmosfera.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/JHUAPL/Universidade do Arizona

Os cientistas podem estar mais perto de resolver o mistério de como Marte mudou de um mundo com água à superfície há milhares de milhões de anos atrás para o Planeta Vermelho e árido de hoje.

Uma nova análise do maior depósito conhecido de minerais de carbonato em Marte sugere que a atmosfera marciana original pode ter perdido a maior parte do seu dióxido de carbono aquando da era da formação da rede de vales.

"O maior depósito de carbonato em Marte tem, no máximo, duas vezes mais carbono do que a atmosfera atual de Marte," afirma Bethany Ehlmann do Instituto de Tecnologia da Califórnia e do JPL da NASA, ambos em Pasadena, EUA. "Mesmo que combinássemos todos os reservatórios conhecidos de carbono, ainda ficava muito longe de ser suficiente para sequestrar a espessa atmosfera que foi proposta para a época em que havia rios à superfície de Marte."

O dióxido de carbono forma a maioria da atmosfera de Marte. Esse gás pode ser puxado do ar e sequestrado para dentro do solo, através de reações químicas com rochas, para formar minerais de carbonato. Anos antes desta série bem-sucedida de missões a Marte, muitos cientistas esperavam encontrar grandes depósitos de carbonatos que continham grande parte do carbono da atmosfera original de Marte. Em vez disso, estas missões descobriram baixas concentrações de minerais de carbonato distribuídas amplamente e só apenas alguns depósitos concentrados. De longe, o maior depósito rico em minerais de carbonato conhecido em Marte está situado numa região chamada Nili Fossae.

Christopher Edwards, ex-investigador do Caltech, agora do USGS (U.S. Geological Survey) em Flagstaff, no estado americano do Arizona, juntamente com Ehlmann, relatam os seus resultados e análises num artigo publicado online pela revista Geology. A sua estimativa do carbono preso no depósito mineral de Nili Fossae usa observações de várias missões a Marte, incluindo o instrumento TES (Thermal Emission Spectrometer) da sonda Mars Global Surveyor, do instrumento CRISM (Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars) e de duas câmaras telescópicas da sonda Mars Reconnaissance Orbiter e do instrumento THEMIS (Thermal Emission Imaging System) da sonda Mars Odyssey.


Investigadores estimam o carbono sequestrado no solo do maior depósito conhecido de minerais de carbonato em Marte usando dados de cinco instrumentos pertencentes a três diferentes sondas da NASA, incluindo propriedades físicas do THEMIS (esquerda) e informações minerais pelo CRISM (direita).
Crédito: NASA/JPL-Caltech/ASU/JHUAPL

Edwards e Ehlmann comparam a sua contagem de carbono preso em Nili Fossae com a que seria necessária para explicar uma antiga atmosfera marciana densa o suficiente para sustentar água à superfície durante o período em que os rios deixaram a sua marca no planeta ao esculpirem leitos e lagos. Segundo a sua estimativa, necessitariam de mais de 35 depósitos de carbonato do tamanho do da região Nili Fossae. Eles consideram improvável que tantos depósitos deste tamanho tenham permanecido por descobrir nos vários estudos detalhados do planeta a partir de órbita. Podem existir depósitos ainda mais antigos, mais profundos e melhor escondidos, mas não ajudam a resolver o enigma da fina atmosfera aquando da formação de rios e vales.

A atmosfera marciana moderna é demasiado ténue para a água líquida persistir à superfície. Uma atmosfera mais densa no passado de Marte pode ter impedido a água de evaporar. Pode também ter permitido com que algumas partes do planeta ficassem quentes o suficiente e assim manter água no estado líquido. Mas se a atmosfera já foi espessa, o que é que lhe aconteceu? Uma explicação possível é que Marte realmente teve uma atmosfera muito mais densa durante o período dos rios e lagos, perdendo-a posteriormente para o espaço a partir da secção superior da atmosfera, em vez de sequestração em minerais.

"Talvez a atmosfera não fosse tão espessa durante a formação dos vales, rios e lagos," comenta Edwards. "Em vez de um Marte molhado e quente, talvez fosse frio e molhado com uma atmosfera já diminuída. Quão quente precisaria de ser para a formação de vales? Não muito. Na maioria dos locais, podia haver neve e gelo em vez de chuva. A temperatura precisa de estar apenas um pouco acima do ponto de solidificação para a água derreter e fluir ocasionalmente, e isto não requer uma atmosfera muito densa."

O rover Curiosity da NASA descobriu evidências de uma perda antiga do topo da atmosfera, com base na proporção de carbono mais pesado para carbono mais leve na atmosfera moderna de Marte. Permanece a incerteza sobre quanto dessa perda ocorreu durante o período de formação dos vales; grande parte pode ter acontecido mais cedo. A sonda MAVEN, que examina a atmosfera superior de Marte desde o final de 2014, pode ajudar a reduzir essa incerteza.

FONTE: ASTRONOMIA ONLINE

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